精品解析：吉林省延边第二中学2023-2024学年高二下学期第二次阶段检测物理试题

延边第二中学2023—2024学年度第二学期第二次阶段检测 高二物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列说法正确是（　　） A. 布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 B. 液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 C. 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因 D. 为了把地下水分引上来要把地面上的土壤锄松 【答案】B 【解析】 【详解】A．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在做无规则的热运动，故A错误； B．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故B正确； C．给车胎打气，越来越吃力，主要是因为打气过程中车胎内气体压强增大，故C错误； D．土壤里有许多毛细管，地下水分可以沿着它们上升到地面蒸发，将地面的土壤锄松，破坏了这些土壤的毛细管，这样就可以保存地下水分，故D错误。 故选B。 2. 下列四幅图涉及的物理知识，说法正确的是（ ） A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 图乙：康普顿效应说明光子具有波动性 C. 图丙：汤姆生研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 D. 图丁：玻尔研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确； B．图乙：康普顿效应说明光子具有粒子性，故B错误； C．图丙：卢瑟福研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故C错误； D．图丁：汤姆逊研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流，故D错误。 故选A。 3. 物理“天宫课堂”中，航天员将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。航天员为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 能总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是B位置 B. “水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水分子相比偏大 C. “水桥”表面层中水分子间的距离与其内部水分子相比偏小 D. 航天员放开双手，两板吸引到一起，该过程分子力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在“水桥”内部，分子间的距离在r0左右，分子力约为零，而在“水桥”表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0，因此分子间的作用表现为相互吸引，从而使“水桥”表面绷紧，所以能总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是C位置，故AC错误； B．分子间距离从大于r0减小到r0左右的过程中，分子力表现为引力，做正功，则分子势能减小，所以“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏大，故B正确； D．航天员放开双手，“水桥”在表面张力作用下收缩，而“水桥”与玻璃板接触面的水分子对玻璃板有吸引力作用，在两玻璃板靠近过程中分子力做正功，故D错误。 故选B。 4. 氢原子的能级图如图所示，一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。已知钨的逸出功为4.54eV，下列说法正确的是（　　） A. 这群氢原子向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光 B. 用氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光照射钨板时能发生光电效应 C. 这群氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光最容易发生明显的衍射现象 D. 氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光和从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光分别通过同一双缝干涉装置，后者干涉条纹间距较大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据=3可知，这群氢原子可辐射出3种不同频率的光，A项错误； B．氢原子从n=3能级直接向n=1能级跃迁发出的光子的能量 大于钨的逸出功，因此可以发生光电效应，B项正确； C．光波长越长，频率越小，光子能量也越小，也越容易发生明显的衍射现象，由于从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光子能量最大，频率最高，波长最短，故最不容易发生明显的衍射现象，C项错误； D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光的波长大于从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光的波长，由 可知，前者干涉条纹间距较大，D项错误。 故选B。 5. 吸盘挂钩里的吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍。已知大气压强，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等，空气可视为理想气体，取重力加速度大小。该吸盘能悬挂的物体的最大质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设锁扣扳下前密封空气的体积为，根据玻意耳可得 解得 设吸盘与墙壁间的正压力大小为，则有 设该吸盘能悬挂的物体的最大质量为，根据受力平衡可得 又 联立解得 故选C。 6. 如图甲所示，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。闭合开关后，阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。现分别用a、b、c三种色光照射阴极K，形成的光电流与电压的关系图像如图乙中a、b、c所示，下列说法正确的是（　　） A. b光频率最低 B. a光的光强一定最强 C. a、c光照射到阴极K上，出射电子的最大初动能不同 D. U一定时，三种单色光分别照射阴极K，射出的光电子的最大动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．设遏止电压为，有 可知，对于同一种金属不变，遏止电压与入射光的频率有关，b光的遏止电压最大，故b光的频率最大，故A错误； B．在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，则a光的光强大于b光的光强。光强代表的是总能量，若光强相同，光频率越大，单个光子能量越大，则光子数越少，打出来的光电子也越少，所以饱和电流会减小，所以a光的光强可能小于b光的光强，故B错误； C．a、c光遏止电压相同，频率相同，a、c光照射到阴极K上，出射电子的最大初动能相同，故C错误； D．b光的频率最大，a、c光遏止电压相同，频率相同，U一定时，三种单色光分别照射阴极K，射出的光电子的最大动能 故D正确。 故选D。 7. 水银气压计在超失重情况下不能显示准确的气压。若某次火箭发射中携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封，起飞前舱内温度，水银气压计显示舱内气体压强为1个大气压。当火箭以加速度a＝g竖直向上起飞时，舱内水银气压计示数稳定在，已知水银气压计的示数与液柱高度成正比，如图所示。可视为起飞时重力加速度恒为g，则起飞时舱内气体的温度是（ ） A. 250K B. 300K C. 360K D. 400K 【答案】C 【解析】 【详解】设当火箭以加速度a＝g的加速度竖直向上起飞时，仓内气体压强为，对气压计内的水银柱，根据牛顿第二定律有 解得 设此时水银气压计内液柱高度为h，有 又 解得 所以 以仓内气体为研究对象，有 ， ， 根据理想气体状态方程，气体等容变化有 解得 故选C。 8. 根据热力学定律，下列说法正确的有（　　） A. 一切符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B. 电冰箱的工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 C. 科技的不断进步使得人类有可能生产出单一热源的热机 D. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 【答案】BD 【解析】 【详解】A．热运动的宏观过程会有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不能都真的发生。故A错误； B．电冰箱工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其他变化。故B正确； C．根据热力学第二定律可知，人类不可能生产出单一热源的热机。故C错误； D．根据热力学第二定律可知，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。故D正确。 故选BD。 9. 一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其图像如图所示。已知O、A、C三点在一条直线上，。下列说法正确的是（　　） A. 状态B时气体的温度为500K B. 在A→B的过程中，气体对外做功大于它从外界吸收的热量 C. 在B→C的过程中，气体对外做功 D. 在A→B→C→A一个循环过程中，气体向外界释放的热量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由盖-吕萨克定律得，A→B过程 解得状态B时气体的温度 故A正确； B．由于在A→B的过程中温度升高，气体的内能增加，即；又体积增大，气体对外界做功，即。结合热力学第一定律可得 故B错误； C．由图可得状态C时的体积，在B→C的过程中，气体对外做功大小为B→C的过程中图像所围成的面积，所以 故C错误； D．A→B的过程中气体对外做功大小 C→A过程外界对气体做功大小 由热力学第一定律可得，在A→B→C→A一个循环过程中，外界对气体做功大小 在一个循环过程中，气体内能改变量为零，所以气体放出的热量与外界对气体做功的大小相等，为。故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一竖直放置的汽缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单向阀门，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2p0，气室2内气体压强为p0，气柱长均为L，活塞面积为S，活塞与汽缸间无摩擦，汽缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢放质量为m的细砂，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 若，活塞下移 B. 若，活塞下移 C. 若，气室1内气体压强为3p0 D. 若，气室1内气体压强为3p0 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AC．若，对活塞AB有 解得 单向阀未打开，所以气室2内的气体质量不变，气室1内气体质量不变，压强也不变。根据玻意耳定律得 解得 所以活塞下移。A正确，C错误； B．若，对活塞AB有 解得 单向阀未打开，所以气室2内的气体质量不变，气室1内气体质量不变，压强也不变。根据玻意耳定律得 解得 所以活塞下移 B错误； D．若，对活塞AB有 解得 单向阀打开，如果气室2的气体未完全进入气室1，则有 解得 假设不成立，所以气体完全进入气室1，则有 解得 D正确。 故选AD。 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某学习小组在验证玻意耳定律实验中，利用手机测压强的软件barometer来测量气体压强，小组同学找来了一个量程为550mL的粗口针筒（图甲）和一个容积为的特制玻璃杯，二者用软管连接，玻璃杯中放入手机用来测筒内气体压强，推动针筒活塞改变筒内气体体积，装置示意图如图乙所示。实验步骤如下： ①按图乙所示连接装置； ②缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度，读出手机上对应的压强示数； ③重复步骤②多次，记录活塞在不同位置的容积刻度V，读出手机上对应的压强示数p。 （1）本实验中下列做法正确的是_______。（填选项标号） A. 为保证读数准确，应快速推动活塞到某一位置，待示数稳定后再读数 B. 实验过程中，不能用手直接接触圆筒，以免引起温度的变化 C. 实验前在柱塞上涂好润滑油，主要是为了减少柱塞和筒壁间的摩擦力 （2）筒内气体容积刻度记为V，从手机上读出对应气体压强示数记为p，利用记录数据建立如图丙所示坐标系，为使图像为过原点的直线，横坐标轴物理量记为，纵坐标轴应记为_______（忽略软管内气体体积和手机体积，用题目中所给物理量表示）。 （3）若考虑软管内气体体积和手机体积，且，则图丙中图像应与_______（选填“横轴”或“纵轴”）相交。 【答案】（1）B （2） （3）纵轴 【解析】 【小问1详解】 A．缓慢推动活塞，稳定后再读出气体压强是为了防止气体体积变化太快，气体温度发生变化，A错误； B．实验过程中，不用手直接接触圆筒，是为了防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温度的变化，B正确； C．实验前在柱塞上涂好润滑油，是为了避免漏气，以保证气体质量不变，C错误。 故选B。 【小问2详解】 气体等温变化 则 因此纵坐标应为。 【小问3详解】 考虑软管内气体体积和手机体积，且 气体等温变化 则 即图丙中图像应与纵轴相交。 12. 测定金属的逸出功。 金属的逸出功是材料科学、电子工程等领域研究和应用的重要参数之一，对现代科技和生活产生着深远影响。 （1）用图（a）所示装置得到图（b），选择有效区域后得到图中的间距 ΔX，已知双缝间距为d，双缝到光强分布传感器的距离为D，则激光器中的单色光波长为______。 （2）分别用两束单色光a、b在图（c）中研究光电效应，得到光电流和电压的关系如图（d）所示。 ①判断单色光a、b的光强 I和频率 ν的大小关系______ A．频率 νa > νb，光强 Ia > Ib B．频率 νa = νb，光强 Ia > Ib C．频率 νa > νb，光强 Ia = Ib ②已知元电荷e，光电子的最大初动能为______。 （3）若第（2）题中的光束来自第（1）题中的激光器，则图（c）中金属板K的逸出功W=______。（已知普朗克常量为h，光速为c） 【答案】（1） （2） ①. B ②. eUc （3） 【解析】 【小问1详解】 由图（b）可知，双缝干涉相邻明条纹的间距为 根据 解得 【小问2详解】 [1]由图（d）可知，单色光a、b的遏止电压相同，根据 可知二者频率相同，单色光a的饱和电流较大，所以单色光a的光强较大。 故选B。 [2]光电子的最大初动能为 【小问3详解】 根据 联立解得 三、解答题（本题共3小题，共40分。其中13题12分，14题14分，15题14分。解答应写出必要的文字说明、原始公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。 （1）求光电子到达A时的最大动能Ekm； （2）若每入射2个光子会产生1个光电子，60％的光电子未能到达A，求回路的电流强度I。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据光电效应方程，光电子离开K极的最大动能 光电子从K极到A极，由动能定理得 联立得 （2）时间内，激光器发光的总功 到达K极的光子总数 逸出的电子总数 回路的电流强度 联立解得 14. 某火灾报警器的原理图如图所示，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器工作发出响声。环境的热力学温度时，试管内封闭的空气（视为理想气体）柱的长度，水银柱上表面与导线端点的距离，管内水银柱的质量，横截面积，大气压强恒为，取重力加速度大小，不考虑水银柱的形状变化。 （1）求报警器刚好报警时试管内气体的热力学温度； （2）以试管口为圆心，在纸面内逆时针缓慢转动试管，求刚好发生报警时，试管与竖直方向夹角的余弦值。 【答案】（1）360K；（2） 【解析】 【详解】（1）在初始到刚好报警过程中，气体经历等压变化，所以有 由题意可知，初始时体积为 报警时，体积为 解得 （2）旋转过程，气体发生等温变化，则有 初始时有 末状态有 解得 15. 如图所示，高度为L绝热汽缸的底部被一段细线连接竖直悬挂在天花板上，汽缸内被横截面积为S的活塞（体积不计）封闭了一定质量的理想气体，活塞与静止于水平地面上的小物体通过一段轻绳连接，开始轻绳刚好绷紧但无作用力，此时活塞恰好在汽缸的正中央，整个装置处于静止状态。已知大气压强为，开始时气体的热力学温度为，活塞和小物体的质量均为，重力加速度为g。假设可通过特殊方式改变汽缸内气体温度，忽略一切摩擦，系统密封性良好，现让封闭气体的温度缓慢降低，求稳定后封闭气体的压强和活塞到缸底的距离。 【答案】， 【解析】 【详解】设开始时气体的压强为，根据活塞受力平衡有 解得 随着温度的降低，气体的压强减小，小物体对地面的压力减小，当小物体对地面的压力减小为0时，设气体的压强为，此时气体的温度为。根据活塞和小物体整体受力平衡有 此过程中气体做等容变化，根据查理定律有 解得 之后气体的温度再降低，活塞向上缓慢移动气体做等压变化。初态 末态 根据盖—吕萨克定律有 解得 故稳定后气体的压强为，活塞到缸底的距离为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 延边第二中学2023—2024学年度第二学期第二次阶段检测 高二物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 B. 液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 C. 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因 D. 为了把地下水分引上来要把地面上的土壤锄松 2. 下列四幅图涉及的物理知识，说法正确的是（ ） A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B. 图乙：康普顿效应说明光子具有波动性 C. 图丙：汤姆生研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 D. 图丁：玻尔研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流 3. 物理“天宫课堂”中，航天员将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。航天员为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 能总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是B位置 B. “水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水分子相比偏大 C. “水桥”表面层中水分子间距离与其内部水分子相比偏小 D. 航天员放开双手，两板吸引到一起，该过程分子力做负功 4. 氢原子的能级图如图所示，一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。已知钨的逸出功为4.54eV，下列说法正确的是（　　） A. 这群氢原子向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光 B. 用氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光照射钨板时能发生光电效应 C. 这群氢原子从n=3能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光最容易发生明显的衍射现象 D. 氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光和从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光分别通过同一双缝干涉装置，后者干涉条纹间距较大 5. 吸盘挂钩里的吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍。已知大气压强，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等，空气可视为理想气体，取重力加速度大小。该吸盘能悬挂的物体的最大质量为（ ） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。闭合开关后，阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。现分别用a、b、c三种色光照射阴极K，形成的光电流与电压的关系图像如图乙中a、b、c所示，下列说法正确的是（　　） A. b光频率最低 B. a光的光强一定最强 C. a、c光照射到阴极K上，出射电子的最大初动能不同 D. U一定时，三种单色光分别照射阴极K，射出的光电子的最大动能 7. 水银气压计在超失重情况下不能显示准确的气压。若某次火箭发射中携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封，起飞前舱内温度，水银气压计显示舱内气体压强为1个大气压。当火箭以加速度a＝g竖直向上起飞时，舱内水银气压计示数稳定在，已知水银气压计的示数与液柱高度成正比，如图所示。可视为起飞时重力加速度恒为g，则起飞时舱内气体的温度是（ ） A 250K B. 300K C. 360K D. 400K 8. 根据热力学定律，下列说法正确的有（　　） A. 一切符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B. 电冰箱的工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 C. 科技的不断进步使得人类有可能生产出单一热源的热机 D. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 9. 一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其图像如图所示。已知O、A、C三点在一条直线上，。下列说法正确的是（　　） A. 状态B时气体的温度为500K B. 在A→B的过程中，气体对外做功大于它从外界吸收的热量 C. 在B→C的过程中，气体对外做功 D. 在A→B→C→A一个循环过程中，气体向外界释放的热量为 10. 如图所示，一竖直放置的汽缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单向阀门，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2p0，气室2内气体压强为p0，气柱长均为L，活塞面积为S，活塞与汽缸间无摩擦，汽缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢放质量为m的细砂，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 若，活塞下移 B. 若，活塞下移 C. 若，气室1内气体压强为3p0 D. 若，气室1内气体压强为3p0 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某学习小组在验证玻意耳定律实验中，利用手机测压强的软件barometer来测量气体压强，小组同学找来了一个量程为550mL的粗口针筒（图甲）和一个容积为的特制玻璃杯，二者用软管连接，玻璃杯中放入手机用来测筒内气体压强，推动针筒活塞改变筒内气体体积，装置示意图如图乙所示。实验步骤如下： ①按图乙所示连接装置； ②缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度，读出手机上对应的压强示数； ③重复步骤②多次，记录活塞在不同位置的容积刻度V，读出手机上对应的压强示数p。 （1）本实验中下列做法正确的是_______。（填选项标号） A. 为保证读数准确，应快速推动活塞到某一位置，待示数稳定后再读数 B. 实验过程中，不能用手直接接触圆筒，以免引起温度的变化 C. 实验前在柱塞上涂好润滑油，主要是为了减少柱塞和筒壁间的摩擦力 （2）筒内气体容积刻度记为V，从手机上读出对应气体压强示数记为p，利用记录数据建立如图丙所示坐标系，为使图像为过原点的直线，横坐标轴物理量记为，纵坐标轴应记为_______（忽略软管内气体体积和手机体积，用题目中所给物理量表示）。 （3）若考虑软管内气体体积和手机体积，且，则图丙中图像应与_______（选填“横轴”或“纵轴”）相交。 12. 测定金属的逸出功。 金属的逸出功是材料科学、电子工程等领域研究和应用的重要参数之一，对现代科技和生活产生着深远影响。 （1）用图（a）所示装置得到图（b），选择有效区域后得到图中间距 ΔX，已知双缝间距为d，双缝到光强分布传感器的距离为D，则激光器中的单色光波长为______。 （2）分别用两束单色光a、b在图（c）中研究光电效应，得到光电流和电压的关系如图（d）所示。 ①判断单色光a、b的光强 I和频率 ν的大小关系______ A．频率 νa > νb，光强 Ia > Ib B．频率 νa = νb，光强 Ia > Ib C．频率 νa > νb，光强 Ia = Ib ②已知元电荷e，光电子的最大初动能为______。 （3）若第（2）题中光束来自第（1）题中的激光器，则图（c）中金属板K的逸出功W=______。（已知普朗克常量为h，光速为c） 三、解答题（本题共3小题，共40分。其中13题12分，14题14分，15题14分。解答应写出必要的文字说明、原始公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。 （1）求光电子到达A时最大动能Ekm； （2）若每入射2个光子会产生1个光电子，60％的光电子未能到达A，求回路的电流强度I。 14. 某火灾报警器的原理图如图所示，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器工作发出响声。环境的热力学温度时，试管内封闭的空气（视为理想气体）柱的长度，水银柱上表面与导线端点的距离，管内水银柱的质量，横截面积，大气压强恒为，取重力加速度大小，不考虑水银柱的形状变化。 （1）求报警器刚好报警时试管内气体的热力学温度； （2）以试管口为圆心，在纸面内逆时针缓慢转动试管，求刚好发生报警时，试管与竖直方向夹角的余弦值。 15. 如图所示，高度为L的绝热汽缸的底部被一段细线连接竖直悬挂在天花板上，汽缸内被横截面积为S的活塞（体积不计）封闭了一定质量的理想气体，活塞与静止于水平地面上的小物体通过一段轻绳连接，开始轻绳刚好绷紧但无作用力，此时活塞恰好在汽缸的正中央，整个装置处于静止状态。已知大气压强为，开始时气体的热力学温度为，活塞和小物体的质量均为，重力加速度为g。假设可通过特殊方式改变汽缸内气体温度，忽略一切摩擦，系统密封性良好，现让封闭气体的温度缓慢降低，求稳定后封闭气体的压强和活塞到缸底的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$